JP3156525B2 - Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics - Google Patents

Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics

Info

Publication number
JP3156525B2
JP3156525B2 JP24188694A JP24188694A JP3156525B2 JP 3156525 B2 JP3156525 B2 JP 3156525B2 JP 24188694 A JP24188694 A JP 24188694A JP 24188694 A JP24188694 A JP 24188694A JP 3156525 B2 JP3156525 B2 JP 3156525B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
rolling
low
steel
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24188694A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0873934A (en
Inventor
典巳 和田
聡 伊木
喜崇 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP24188694A priority Critical patent/JP3156525B2/en
Publication of JPH0873934A publication Critical patent/JPH0873934A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3156525B2 publication Critical patent/JP3156525B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼構造物の十字溶接継
手の貫通板等のように、溶接による板厚方向の引張応力
や拡散性水素による応力が作用する部位に用いても、板
厚中央部に割れなどの欠陥が発生しない60キロ級鋼板
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steel plate for use in a portion where a tensile stress in the thickness direction due to welding or a stress due to diffusible hydrogen acts, such as a through plate of a cruciform welded joint of a steel structure. The present invention relates to a method for manufacturing a 60-kg class steel sheet in which defects such as cracks do not occur in a thick central portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼構造物に使用される鋼は、大量に使用
されるので安価であると同時に、仮付け溶接のような小
入熱溶接時の低温割れ防止や溶接時の予熱作業低減が可
能である、所謂良好な溶接性を有することが求められて
いる。これらの要望を満たすため、少ない合金含有量で
強度や靱性等を確保することができる制御圧延や加速冷
却が開発され、圧延条件や冷却条件の組み合わせに基づ
く多様な技術が実用化されている。
2. Description of the Related Art Steel used for steel structures is inexpensive because it is used in large quantities, and at the same time, it is necessary to prevent low-temperature cracking during small heat input welding such as tack welding and to reduce preheating work during welding. It is required to have a possible so-called good weldability. In order to satisfy these demands, controlled rolling and accelerated cooling capable of securing strength and toughness with a small alloy content have been developed, and various technologies based on combinations of rolling conditions and cooling conditions have been put to practical use.

【0003】上記技術の内の1つである2相域圧延法、
即ち、制御圧延において圧延温度をAr3 点以下まで低
下させ、強度を向上させる方法(例えば、特開平4−3
58019号公報など)は、靱性よりも強度を重視した
鋼材の製造方法であり、この方法により60キロ級鋼板
などが製造されている。
[0003] One of the above techniques, a two-phase area rolling method,
That is, a method of lowering the rolling temperature to the Ar 3 point or lower in controlled rolling to improve the strength (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 58019) is a method of manufacturing a steel material in which strength is more important than toughness, and a 60-kilometer steel plate or the like is manufactured by this method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】鋼構造物には十字溶接
継手が多く使われている。図1は、実構造物における十
字溶接継手の貫通板に発生した割れを説明する概略縦断
面図である。同図において、1は貫通板、2は割れ、3
は拘束板、そして4は溶接金属(多層溶接)である。同
図に示すように、実構造物においては、貫通板1の板厚
中央に、板表面に平行な大きな割れ2が発生する場合が
あることは従来から知られている。ところが、最近で
は、強度60キロ級の2相域圧延鋼材で、このような板
表面に平行な割れが発生するのを防止するための対策と
して、S含有量が0.002 wt.% 、板厚方向引張試験
(以下、Z方向引張試験という)の絞り値が70%超と
いう、WES3008のZ35級の鋼材が有効であると
されている。しかしながら、WES3008のZ35級
鋼材においても、十字溶接継手の貫通板に上記割れが発
生している実態が明らかとなり、大きな問題となってい
る。一方、最近、鋼構造物の大型化に伴い、60キロ級
鋼の適用が増加している。
Cross welded joints are often used in steel structures. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a crack generated in a through plate of a cruciform welded joint in an actual structure. In the figure, 1 is a penetration plate, 2 is a crack, 3
Is a restraint plate, and 4 is a weld metal (multi-layer welding). As shown in FIG. 1, it is conventionally known that, in an actual structure, a large crack 2 parallel to the plate surface may occur at the center of the plate thickness of the through plate 1. However, recently, as a countermeasure for preventing such parallel cracks from being generated on a sheet surface in a two-phase region rolled steel material having a strength of 60 kg, an S content of 0.002 wt. It is considered that a Z35 grade steel material of WES3008 having an aperture value of more than 70% in a thickness direction tensile test (hereinafter, referred to as a Z direction tensile test) is effective. However, even in the case of the Z35 grade steel material of WES3008, it has become clear that the above-mentioned cracks have occurred in the through plate of the cruciform welded joint, which is a major problem. On the other hand, recently, with the increase in the size of steel structures, the use of 60 kg-class steel has been increasing.

【0005】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、鋼構造物の十字溶接継手の貫通板に使用しても、
その板厚中央部に割れが発生しないような60キロ級の
溶接構造用鋼板の製造方法を提供することにあり、本発
明者らは、大型鋼構造物の十字溶接継手の貫通板に適用
することができる60キロ級鋼を開発するため、その製
造条件を2相域材を中心に種々検討した。
[0005] Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to use the present invention for a penetration plate of a cruciform welded joint of a steel structure.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a steel plate for a welded structure of a 60-kilometer class in which a crack is not generated at a central portion of the plate thickness. In order to develop a 60-kg class steel that can be used, various manufacturing conditions were studied mainly for the two-phase region material.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、先ず、実
構造物の十字溶接継手において、前記図1のような割れ
が発生した母材鋼板から、従来採用されている小型窓型
試験片を採取して試験したが、割れは発生しなかった。
母材は、WES3008Z35級の2相域圧延鋼板であ
り、小型窓型試験片は、例えば「溶接学会誌」第5巻第
3号p.239に記載されているものである。上記試験
片は、実構造物に比べ小型のため、連続鋳造に起因する
成分偏析帯が存在する板厚中央まで、大きな応力が作用
しなかったため、割れが発生しなかったものと考えられ
る。
Means for Solving the Problems First, the inventors of the present invention used a small window type test which has been conventionally employed in a cruciform welded joint of an actual structure from a base steel plate having cracks as shown in FIG. A piece was taken and tested, but no cracks occurred.
The base material is a WES3008Z35 grade two-phase region rolled steel sheet, and a small window type test piece is, for example, “Journal of the Japan Welding Society” Vol. 5, No. 3, p. 239. It is considered that since the test piece was smaller than the actual structure, no large stress was applied to the center of the sheet thickness where the component segregation zone due to continuous casting was present, and thus no crack was generated.

【0007】そこで、先ず、実構造物における割れと同
じような、板厚中央の割れを再現するために、各種試験
法を試行し、次の試験方法を考案した。図2、3および
4は、本発明の試験で採用した切欠き付き窓型試験体の
平面図、正面図および側面図であり、図5は、図2のA
−A断面の詳細図である。これらの図において、1aは
差し込み試験板であって、実構造物における貫通板に相
当する鋼板である。3は拘束板、4は溶接金属(多層溶
接)、そして5は切欠きであって、形状は2mmVノッ
チである。図5に示すように、差し込み試験板1aの一
方の端面の板厚中心に切欠き5を設け、切欠き5を設け
た端面の突き出しが無いように差し込み試験板1aを拘
束板3に差し込み、両板を溶接した。
Therefore, first, in order to reproduce a crack at the center of the plate thickness similar to a crack in an actual structure, various test methods were tried, and the following test method was devised. FIGS. 2, 3 and 4 are a plan view, a front view and a side view of a window-type specimen with a notch employed in the test of the present invention, and FIG.
It is a detailed view of -A section. In these figures, reference numeral 1a denotes an insertion test plate, which is a steel plate corresponding to a through plate in an actual structure. 3 is a restraining plate, 4 is a weld metal (multi-layer welding), and 5 is a notch, and the shape is a 2 mm V notch. As shown in FIG. 5, a notch 5 is provided at the center of the thickness of one end face of the insertion test plate 1a, and the insertion test plate 1a is inserted into the restraint plate 3 so that the end face provided with the notch 5 does not protrude. Both plates were welded.

【0008】その溶接条件は、次の通りである。 溶接方法:CO2 多層溶接、 溶材 :60キロ級フラックスコア−ドワイヤ、1.
6mmφ、 条件 :1層目 150A−26V−18cm/mi
n、2層目 200A−29V−18cm/min、予
熱なしで、パス間温度は100°C、 溶接パススケジュ−ル:計38パス、 溶接順:図6に示すように、の部分について、1→2
→3→───→8の順番で溶接した後、→→の順
番で、同様に溶接する。
[0008] The welding conditions are as follows. Welding method: CO 2 multi-layer welding, welding material: 60 kg class flux cored wire, 1.
6mmφ, Condition: First layer 150A-26V-18cm / mi
n, 2nd layer 200A-29V-18cm / min, without preheating, temperature between passes 100 ° C, welding pass schedule: 38 passes in total, welding order: as shown in FIG. 2
After welding in the order of → 3 → ─── → 8, weld in the same order in the order of →→.

【0009】図2〜5で説明した切欠付き窓型試験体を
用い、上記溶接条件で試験を行なったところ、実構造物
の十字溶接継手に発生する割れと類似した割れが、差し
込み試験板に発生することを確認した。以下、この方法
を、切欠き付き窓型十字試験法と呼ぶ。
When a test was carried out under the above welding conditions using the notched window type test specimen described with reference to FIGS. 2 to 5, cracks similar to those generated in the cruciform welded joint of the actual structure were found on the insertion test plate. It was confirmed that it would occur. Hereinafter, this method is referred to as a notched window cross test.

【0010】図7は、切欠き付き窓型十字試験法で発生
した割れの状態を示す溶接試験体の概略縦断面模式図で
あり、図2中のA−A断面図に相当するものである。割
れ2は、切欠き底の近傍から発生し、板厚中央部を脆性
的に伝播している。走査型電子顕微鏡(以下、SEMと
いう)で割れの起点部を観察すると、そこにはMnS介
在物が存在し、その周辺近傍は、水素性の擬へき開破面
を呈し、実構造物での割れが再現されていた。
FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of a welded test piece showing a state of a crack generated by the notched window type cross test method, and corresponds to the AA cross-sectional view in FIG. . The crack 2 is generated from the vicinity of the notch bottom and propagates brittlely in the central portion of the plate thickness. Observation of the crack origin with a scanning electron microscope (hereinafter, referred to as SEM) reveals that MnS inclusions are present there, and the vicinity of the periphery shows a hydrogen-like pseudo-cleavage surface, and cracks in the actual structure Was reproduced.

【0011】上記試験結果より、切欠き付き窓型十字試
験法は、実構造物の十字溶接継手の割れを良く再現して
いることがわかる。
From the above test results, it can be seen that the notched window-type cruciform test method successfully reproduces cracks in a cruciform welded joint of an actual structure.

【0012】そこで、各種製造方法による鋼板を、切欠
き付き窓型十字試験法で評価した結果、割れの発生防止
には、下記3つの対策をとらなければならないことがわ
かった。 連続鋳造の工程において、軽圧下を行ない、中央偏析
を軽減すること、 Caを添加し、硫化物系介在物を球状化すること、お
よび、 圧延条件を制御し、(001)<110>集合組織を
軽減すること。 十字溶接部の割れの発生を防止し得る60キロ級鋼板の
製造方法について、具体的に示すと下記の通りである。
[0012] Then, as a result of evaluating a steel plate manufactured by various manufacturing methods by a window type cross test with a notch, it was found that the following three measures had to be taken to prevent the occurrence of cracks. In the process of continuous casting, light reduction is performed to reduce central segregation, Ca is added, sulfide-based inclusions are made spherical, and rolling conditions are controlled to obtain a (001) <110> texture. To reduce The method for producing a 60-kg class steel sheet capable of preventing the occurrence of cracks in the cross weld is specifically described below.

【0013】本発明による十字溶接継手特性に優れた
接構造用鋼板の製造方法の第1の発明は、 炭素(C) :0.06〜0.09 wt.% 、 珪素(Si) :0.5 wt.%以下、 マンガン(Mn) :1.0〜1.7 wt.% 、 燐(P) :0.02 wt.% 以下、 硫黄(S) :0.002 wt.% 以下、 カルシウム(Ca) :Ca/Sとして、0.5〜2.0、 ボロン(B) :0.0002 wt.% 以下、および、 可溶性アルミニウム(sol.Al):0.005〜0.060 wt.% 、 を含有し、更に、 ニオブ(Nb) :0.005〜0.04 wt.% 、 バナジウム(V) :0.02〜0.1 wt.% 、および、 チタン(Ti) :0.005〜0.10 wt.% 、 の析出硬化元素群の内より少なくとも1種を含有し、且
つ、下記(1)式: PCM=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60 +Cr/20+Mo/15+V/10+5B・・・(1) によって表わされるPCMが0.20 wt.% 以下を
満たし、残部が実質的に鉄(Fe)よりなる低炭素低合
金鋼の軽圧下連続鋳造スラブを調製し、前記スラブを1
050°C以上の温度に加熱し熱間圧延し、前記熱間圧
延において、Ar3 変態点以下の温度で累積圧下率3
0〜70%の範囲内の圧下を施し、650°C以上の温
度で前記熱間圧延を終了することに特徴を有するもので
ある。また、第2の発明は、前記低炭素低合金鋼は、 銅(Cu) :0.5 wt.%以下、 ニッケル(Ni) :0.5 wt.%以下、 クロム(Cr) :0.5 wt.%以下、および、 モリブデン(Mo) :0.3 wt.%以下、 の内より少なくとも1種を更に含有することに特徴を有
するものである。
The first invention of the method for producing a steel plate for a welded structure having excellent cross weld joint characteristics according to the present invention is characterized in that carbon (C): 0.06 to 0.09 wt. %, Silicon (Si): 0.5 wt. % Or less, manganese (Mn): 1.0 to 1.7 wt. %, Phosphorus (P): 0.02 wt. % Or less, sulfur (S): 0.002 wt. % Or less, calcium (Ca): 0.5 to 2.0 as Ca / S, boron (B): 0.0002 wt. % Or less, and soluble aluminum (sol. Al): 0.005 to 0.060 wt. %, And niobium (Nb): 0.005 to 0.04 wt. %, Vanadium (V): 0.02 to 0.1 wt. %, And titanium (Ti): 0.005 to 0.10 wt. %, And at least one element selected from the group consisting of precipitation hardening elements, and the following formula (1): PCM = C + Mn / 20 + Si / 30 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20 + Mo / 15 + V / 10 + 5B (1) The PCM represented is 0.20 wt. % Or less, the balance being substantially low iron and low alloy steel of low alloy continuously consisting of iron (Fe) under light pressure is prepared.
It is heated to a temperature of 050 ° C. or higher and hot rolled. In the hot rolling, the cumulative rolling reduction is 3 at a temperature lower than the Ar3 transformation point.
It is characterized in that a reduction in the range of 0 to 70% is performed and the hot rolling is completed at a temperature of 650 ° C. or more. In a second aspect, the low-carbon low-alloy steel is copper (Cu): 0.5 wt. % Or less, nickel (Ni): 0.5 wt. % Or less, chromium (Cr): 0.5 wt. % Or less, and molybdenum (Mo): 0.3 wt. % Or less, characterized by further containing at least one of the following.

【0014】本発明による十字溶接継手特性に優れた
接構造用鋼板の製造方法の第3の発明は、 炭素(C) :0.06〜0.09 wt.% 、 珪素(Si) :0.5 wt.% 以下、 マンガン(Mn) :1.0〜1.7 wt.% 、 燐(P) :0.02 wt.% 以下、 硫黄(S) :0.002 wt.% 以下、 カルシウム(Ca) :Ca/Sとして、0.5〜2.0、 ボロン(B) :0.0002 wt.% 以下、および、 可溶性アルミニウム(sol.Al):0.005〜0.060 wt.% 、 を含有し、更に、 ニオブ(Nb) :0.005〜0.04 wt.% 、 バナジウム(V) :0.02〜0.1 wt.% 、および、 チタン(Ti) :0.005〜0.10 wt.% 、 の析出硬化元素群の内より少なくとも1種を含有し、且
つ、下記(1)式: PCM=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60 +Cr/20+Mo/15+V/10+5B・・・(1) によって表わされるPCMが0.20 wt.% 以下を
満たし、残部が実質的に鉄(Fe)よりなる低炭素低合
金鋼の軽圧下連続鋳造スラブを調製し、前記スラブを1
050°C以上の温度に加熱し熱間圧延をし、前記熱間
圧延において、Ar3 変態点以上の温度で圧延を終了
し、前記圧延終了の直後から冷却速度3°C/S以上で
水冷し、400〜600°Cの範囲内の温度で前記水冷
を停止し、その後放冷することに特徴を有するものであ
る。また、第4の発明は、前記低炭素低合金鋼は、 銅(Cu) :0.5 wt.%以下、 ニッケル(Ni) :0.5 wt.%以下、 クロム(Cr) :0.5 wt.%以下、および、 モリブデン(Mo) :0.3 wt.%以下、 の内より少なくとも1種を更に含有することに特徴を有
するものである。
The third invention of the method for producing a steel plate for a welded structure having excellent cross weld joint characteristics according to the present invention is characterized in that carbon (C): 0.06 to 0.09 wt. %, Silicon (Si): 0.5 wt. % Or less, manganese (Mn): 1.0 to 1.7 wt. %, Phosphorus (P): 0.02 wt. % Or less, sulfur (S): 0.002 wt. % Or less, calcium (Ca): 0.5 to 2.0 as Ca / S, boron (B): 0.0002 wt. % Or less, and soluble aluminum (sol. Al): 0.005 to 0.060 wt. %, And niobium (Nb): 0.005 to 0.04 wt. %, Vanadium (V): 0.02 to 0.1 wt. %, And titanium (Ti): 0.005 to 0.10 wt. %, And at least one element selected from the group consisting of precipitation hardening elements, and the following formula (1): PCM = C + Mn / 20 + Si / 30 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20 + Mo / 15 + V / 10 + 5B (1) The PCM represented is 0.20 wt. % Or less, the balance being substantially low iron and low alloy steel of low alloy continuously consisting of iron (Fe) under light pressure is prepared.
It is heated to a temperature of 050 ° C. or higher to perform hot rolling. In the hot rolling, the rolling is completed at a temperature of the Ar3 transformation point or higher, and immediately after the end of the rolling, water is cooled at a cooling rate of 3 ° C./S or higher. , The water cooling is stopped at a temperature within the range of 400 to 600 ° C., and then the mixture is allowed to cool. In a fourth aspect of the present invention, the low-carbon low-alloy steel comprises copper (Cu): 0.5 wt. % Or less, nickel (Ni): 0.5 wt. % Or less, chromium (Cr): 0.5 wt. % Or less, and molybdenum (Mo): 0.3 wt. % Or less, characterized by further containing at least one of the following.

【0015】[0015]

【作用】以下、本発明を上述したように限定した理由に
ついて説明する。本発明者らは、表1および表2に示す
NO.A1〜A10の化学成分組成および製造条件を有す
る厚さ18mmの鋼板を調製した。化学成分組成は、C
a添加の有無およびS含有量(0.002wt.%および
0.0007wt.%の2水準がある)を除き、全鋼板につ
きほぼ同一である。なお、2相域温度は、Ar3 変態点
以下の温度に含まれ、また、オ−ステナイト(γ)域と
Ar3 変態点以上の温度とは同一内容を意味するもので
ある。
The reason for limiting the present invention as described above will be described below. The present inventors prepared a steel sheet having a thickness of 18 mm having the chemical composition of Nos. A1 to A10 and the manufacturing conditions shown in Tables 1 and 2. The chemical composition is C
Except for the presence or absence of a and the S content (there are two levels of 0.002 wt.% and 0.0007 wt.%), it is almost the same for all steel sheets. The two-phase region temperature is included in the temperature below the Ar 3 transformation point, and the austenite (γ) region and the temperature above the Ar 3 transformation point have the same meaning.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】鋼板の製造条件について、同表を補足説明
する。以下、本明細書においては、例えば、鋼板NO.A
1を単に、A1で表記する。 A1:軽圧下連続鋳造スラブに、2相域で累積圧下率3
0%の圧延を施し、670°Cで圧延を終了した。 A2:軽圧下連続鋳造スラブを、オ−ステナイト(γ)
域で圧延し、670°Cで圧延を終了した。 A3:軽圧下連続鋳造スラブを、オ−ステナイト(γ)
域で圧延し、加速冷却した。 A4:Caを添加した軽圧下連続鋳造スラブに、2相域
で累積圧下率30%の圧延を施し、690°Cで圧延を
終了した。 A5:Caを添加した軽圧下連続鋳造スラブに、2相域
で累積圧下率70%の圧延を施し、670°Cで圧延を
終了した。 A6:Caを添加した軽圧下連続鋳造スラブに、2相域
で累積圧下率80%の圧延を施し、640°Cで圧延を
終了した。 A7:Caを添加したが、軽圧下を施していない連続鋳
造スラブに、2相域で累積圧下率70%の圧延を施し、
670°Cで圧延を終了した。 A8:Caを添加した軽圧下連続鋳造スラブを、γ域で
圧延し、加速冷却した。 A9:Caを添加したが、軽圧下を施していない連続鋳
造スラブを、γ域で圧延し、加速冷却した。 A10:S含有量を0.0007wt.%まで極低硫化した
軽圧下連続鋳造スラブに、2相域で累積圧下率70%の
圧延を施し、670°Cで圧延を終了した。
The table will be supplementarily described with respect to the manufacturing conditions of the steel sheet. Hereinafter, in this specification, for example, steel sheet NO.A
1 is simply denoted by A1. A1: Cumulative rolling reduction of 3 in light phase continuous casting slab in two-phase region
Rolling was performed at 0%, and the rolling was completed at 670 ° C. A2: Continuously cast slab under light pressure is austenitic (γ)
And rolled at 670 ° C. A3: Continuous casting slab under light pressure is austenitic (γ)
Rolled in the area and accelerated cooling. A4: The continuous reduction slab with light addition of Ca was subjected to rolling at a cumulative rolling reduction of 30% in the two-phase region, and the rolling was completed at 690 ° C. A5: The continuous reduction slab under light rolling with Ca added was subjected to rolling at a cumulative rolling reduction of 70% in the two-phase region, and the rolling was completed at 670 ° C. A6: The continuous reduction slab under light rolling to which Ca was added was subjected to rolling at a cumulative rolling reduction of 80% in the two-phase region, and the rolling was completed at 640 ° C. A7: A continuous cast slab to which Ca was added but not subjected to light rolling was subjected to rolling at a cumulative rolling reduction of 70% in a two-phase region,
The rolling was completed at 670 ° C. A8: The continuous casting slab under light pressure to which Ca was added was rolled in the γ region and accelerated cooled. A9: The continuous cast slab to which Ca was added but not subjected to light reduction was rolled in the γ region and accelerated cooled. A10: The continuous reduction slab under light pressure with the sulfur content extremely reduced to 0.0007 wt.% Was subjected to rolling at a cumulative rolling reduction of 70% in the two-phase region, and the rolling was completed at 670 ° C.

【0019】上記において、 ・スラブに軽圧下を施した鋼板は、板厚中央の成分偏析
の軽減を狙ったものであり、 ・通常の熱間圧延を施したもの(A2)は、上述した割
れ発生メカニズムの観点から、(001)<110>集
合組織の緩和およびMnS介在物の伸長化の軽減を狙っ
たものであり、 ・γ域で圧延を終了後、加速冷却を施した鋼板(A3)
は、(001)<110>集合組織の緩和およびMnS
介在物の伸長化の軽減、並びに強度の向上を狙ったもの
であり、 ・Caを添加したA4〜A9の鋼板は、MnS介在物の
球状化を狙ったものであり、 ・極低硫化を図ったA10の鋼板は、MnS含有量の低
減をねらったものである。
In the above, the steel plate with the slab subjected to slight reduction is aimed at reducing the component segregation at the center of the plate thickness, and the steel plate subjected to ordinary hot rolling (A2) From the viewpoint of the generation mechanism, the aim is to relax the (001) <110> texture and reduce the elongation of MnS inclusions.-A steel sheet (A3) that has been subjected to accelerated cooling after rolling in the γ region
Is the (001) <110> texture relaxation and MnS
A4 to A9 steel sheets to which Ca is added aim at reducing the elongation of inclusions and improve strength, and aim at spheroidization of MnS inclusions. The A10 steel sheet is intended to reduce the MnS content.

【0020】表3は、表1および2に示した各鋼板に対
し、通常の引張試験、Z方向引張試験および切欠き付き
窓型十字試験を実施した試験結果を示すものである。
Table 3 shows the results of a normal tensile test, a Z-direction tensile test, and a notch window type cross test performed on each of the steel plates shown in Tables 1 and 2.

【0021】[0021]

【表3】 [Table 3]

【0022】同表から、下記事項がわかる。通常圧延鋼
板(NO.A2)を除く鋼板では、60キロ級鋼板として
必要な強度(TS≧570MPa)を満足している。ま
た、Z方向引張の絞り値は、全ての鋼板で70%以上
と、WES3008のZ35級を十分満足している。し
かし、切欠き付き窓型十字試験における割れ発生の有無
は、鋼板の製造方法によって異なる。
From the table, the following matters can be understood. Except for the normal rolled steel sheet (NO. A2), the steel sheet satisfies the required strength (TS ≧ 570 MPa) as a 60 kg steel sheet. Further, the drawing value of the tensile in the Z direction is 70% or more for all the steel sheets, which sufficiently satisfies the Z35 class of WES3008. However, the presence or absence of cracks in the notched window type cross test differs depending on the method of manufacturing the steel sheet.

【0023】上記割れを防止するためには、Caを添加
し、軽圧下鋳造を施し、2相域圧延条件の制御またはγ
域からの加速冷却の実施が必要である。即ち、割れ発生
を防止するためには、鋼にCaを添加してMnS介在物
の球状化を図り、連続鋳造において軽圧下を施して中央
偏析の軽減を図り、更に、適正な圧延条件に制御して
(001)<110>集合組織の緩和を図る、という3
つの対策を全て講じる必要があることが判った。
In order to prevent the above cracks, Ca is added, casting is performed under light pressure, control of the two-phase region rolling conditions or γ
It is necessary to perform accelerated cooling from the area. That is, in order to prevent the occurrence of cracks, Ca is added to steel to form spheroids of MnS inclusions, light reduction is performed in continuous casting to reduce central segregation, and control is performed under appropriate rolling conditions. (001) <110> to relax the texture
It turned out that it was necessary to take all three measures.

【0024】次に、本願発明の化学成分組成の限定理由
について説明する。 (1)C:Cは、鋼材の強度を確保するために必要な元
素である。C含有量が0.06wt.%未満では、TS>5
70MPaを満足するために多量の合金元素の添加が必
要となり、コスト高を招く。一方、0.09wt.%超で
は、仮付け溶接性が劣化する。従って、C含有量は、
0.06〜0.09wt.%の範囲内に限定した。
Next, the reasons for limiting the chemical composition of the present invention will be described. (1) C: C is an element necessary for securing the strength of the steel material. If the C content is less than 0.06 wt.%, TS> 5
In order to satisfy 70 MPa, it is necessary to add a large amount of alloying elements, resulting in high cost. On the other hand, if it exceeds 0.09 wt.%, The tack weldability deteriorates. Therefore, the C content is
It was limited to the range of 0.06 to 0.09 wt.%.

【0025】(2)Si:Siは、鋼材の強度、溶鋼の
予備脱酸などに必要な元素であるが、その含有量が0.
5wt.%を超えると、鋼材の靱性、溶接HAZの靱性を劣
化させる。従って、Siの含有量は、0.5wt.%以下に
限定した。
(2) Si: Si is an element necessary for the strength of steel material, preliminary deoxidation of molten steel, etc.
If it exceeds 5 wt.%, The toughness of the steel material and the toughness of the welded HAZ deteriorate. Therefore, the content of Si is limited to 0.5 wt.% Or less.

【0026】(3)Mn:Mnは、母材の強度を確保す
るために必要な元素である。TS>570MPaを確保
するためには、その含有量は、1.0wt.%以上を必要と
する。一方、Mnは中央偏析し易い元素であるため、
1.7wt.%超添加すると、板厚中央が著しく硬化し、十
字溶接部の割れ発生を助長する。従って、Mn含有量
は、1.0〜1.7wt.%の範囲内に限定した。
(3) Mn: Mn is an element necessary for securing the strength of the base material. In order to ensure TS> 570 MPa, the content needs to be 1.0 wt.% Or more. On the other hand, since Mn is an element that is easily segregated at the center,
If it is added in excess of 1.7 wt.%, The center of the sheet thickness is remarkably hardened, which promotes the occurrence of cracks in the cross weld. Therefore, the Mn content was limited to the range of 1.0 to 1.7 wt.%.

【0027】(4)P:Pは、本発明鋼材中には不要の
元素であり、その含有量は低いほど望ましい。また、非
常に中央偏析し易い元素であり、その含有量が0.02
wt.%を超えると、板厚中央が著しく硬化し、十字溶接部
の割れ発生を助長する。従って、P含有量は、0.02
wt.%以下に限定する必要がある。
(4) P: P is an unnecessary element in the steel material of the present invention, and the lower the content, the better. Further, it is an element that is very easily segregated at the center, and its content is 0.02.
If the content exceeds wt.%, the center of the sheet thickness is remarkably hardened, which promotes the occurrence of cracks in the cross weld. Therefore, the P content is 0.02
It must be limited to wt.% or less.

【0028】(5)S:Sは、固体の鋼中では、硫化物
として存在する。Caを適量添加すると、CaSとして
存在する。CaSは、圧延により伸長せず、鋼板中に球
状の介在物(C系介在物)として存在する。しかしなが
ら、S含有量が0.002wt.%を超えると、前記球状の
介在物が圧延方向に列状に連なり、所謂クラスタ−(B
系介在物)を形成し易くなる。B系介在物は、十字溶接
部の割れの起点となり得る。従って、S含有量は0.0
02 wt.% 以下に限定した。
(5) S: S exists as sulfide in solid steel. When an appropriate amount of Ca is added, it is present as CaS. CaS does not elongate by rolling and exists as spherical inclusions (C-based inclusions) in the steel sheet. However, when the S content exceeds 0.002 wt.%, The spherical inclusions are arranged in a row in the rolling direction, so-called cluster (B).
System inclusions). The B-based inclusion can be a starting point of a crack in the cross weld. Therefore, the S content is 0.0
It was limited to 02 wt.% Or less.

【0029】(6)Ca:十字溶接部の割れの起点とな
る伸長した硫化物(MnS)介在物を球状化するために
添加する。硫化物介在物の球状化を図るには、鋼材の化
学成分組成において、Ca含有量がS含有量の0.5倍
以上となるように、Caを添加することが必要である。
一方、鋼材の化学成分組成において、Ca含有量がS含
有量の2倍を超えるCaを添加すると、CaSが列状に
連なり、所謂クラスタ−(B系介在物)を形成し易くな
る。従って、Ca含有量を、Ca(wt.%)/S(wt.%)(こ
の明細書中においては、Ca/Sと記す)が0.5〜2
の範囲内となるように限定した。
(6) Ca: Ca is added to spheroidize elongated sulfide (MnS) inclusions, which are the starting points of cracks in the cross weld. In order to make the sulfide inclusions spherical, it is necessary to add Ca so that the Ca content is 0.5 times or more the S content in the chemical composition of the steel material.
On the other hand, in the chemical composition of the steel material, when Ca having a Ca content that is more than twice the S content is added, CaS is connected in a row, and so-called clusters (B-based inclusions) are easily formed. Therefore, when the Ca content is 0.5 to 2 Ca (wt.%) / S (wt.%) (Referred to as Ca / S in this specification).
Within the range.

【0030】(7)Al:Alは、脱酸に必要な元素で
ある。sol.Al含有量が0.005wt.%以下では十分な
脱酸効果がない。一方、その含有量が0.06wt.%超で
は、鋼の清浄化を劣化させ、CaSと複合し、Al−C
a硫酸化物のクラスタ−(B系介在物)を形成し、十字
溶接部の割れの起点となり得る。従って、sol.Al含有
量は、0.005〜0.06wt.%の範囲内に限定した。
(7) Al: Al is an element necessary for deoxidation. If the sol.Al content is 0.005 wt.% or less, there is no sufficient deoxidizing effect. On the other hand, if the content is more than 0.06 wt.%, The purification of steel is deteriorated, and it is combined with CaS to form Al-C
a-Sulfur oxide clusters (B-based inclusions) are formed, which can be the starting point of cracks in the cross weld. Therefore, the sol.Al content was limited to the range of 0.005 to 0.06 wt.%.

【0031】(8)B:Bは、本鋼材中には、不要な元
素である。Bは微量混入しても仮付溶接性を著しく劣化
させるので、B含有量は、0.0002wt.%以下に限定
した。
(8) B: B is an unnecessary element in the steel material. Since even a small amount of B significantly deteriorates tack weldability, the B content is limited to 0.0002 wt.% Or less.

【0032】(9)Nb、VおよびTi:Nb、Vおよ
びTiは、微量の添加により炭窒化物を析出させ、大き
な強度上昇を図ることができる元素であり、合金元素含
有量の低い鋼で60キロ級の強度を確保する上で必要な
元素である。しかしながら、その含有量が微量過ぎては
その効果が明瞭でなく、一方、過度に含有されていては
HAZ靱性を著しく劣化させる。従って、上記観点か
ら、Nb含有量は、0.005〜0.04wt.%、V含有
量は、0.02〜0.1wt.%、そしてTi含有量は、
0.005〜0.1wt.%の各範囲内に限定した。
(9) Nb, V and Ti: Nb, V and Ti are elements which can precipitate carbonitrides by adding a small amount and increase the strength, and are steels having a low alloying element content. It is an element necessary for securing a strength of 60 kg class. However, if the content is too small, the effect is not clear, while if the content is excessive, the HAZ toughness is significantly deteriorated. Therefore, from the above viewpoint, the Nb content is 0.005 to 0.04 wt.%, The V content is 0.02 to 0.1 wt.%, And the Ti content is
It was limited to each range of 0.005 to 0.1 wt.%.

【0033】(10)Cu、Ni、CrおよびMo:C
u、Ni、CrおよびMoは、焼入れ性を増すことによ
り、強度上昇を図ることができる元素であり、60キロ
級の強度を確保するために有用な元素である。しかしな
がら、これらの元素を過度に添加すると、中央偏析部の
硬さを著しく上昇させ、十字溶接部の割れの発生を助長
する。上記観点から、Cu、NiおよびCrの含有量は
いずれも0.5wt.%以下(無添加の場合を含む)に、そ
してMo含有量は0.3wt.%以下(無添加の場合を含
む)に限定した。
(10) Cu, Ni, Cr and Mo: C
u, Ni, Cr and Mo are elements that can increase the strength by increasing the hardenability, and are useful elements for securing a strength of 60 kg class. However, when these elements are added excessively, the hardness of the central segregation part is remarkably increased, and the generation of cracks in the cross weld part is promoted. In view of the above, the contents of Cu, Ni and Cr are all 0.5 wt.% Or less (including the case without addition), and the Mo content is 0.3 wt.% Or less (including the case without addition). Limited to.

【0034】(11)PCM:下記(1)式で表わされる
CM値は、仮付溶接性の指標である。 PCM=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60 +Cr/20+Mo/15+V/10+5B ────(1) PCM値が0.20wt.%を超えると、仮付溶接時の予熱な
しに溶接すると、ル−ト割れが発生するする危険性があ
る。従って、PCM値は、0.20 wt.% に限定した。な
お、PCM値は0.18wt.%以下であることが望ましい。
[0034] (11) P CM: P CM value expressed by the following equation (1) is an indicator of tack weldability. When P CM = C + Mn / 20 + Si / 30 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20 + Mo / 15 + V / 10 + 5B ──── (1) P CM value exceeds 0.20 wt.%, When welded without preheating during tack welding, There is a risk that root cracks occur. Therefore, P CM value was limited to 0.20 wt.%. Incidentally, P CM value is preferably not more than 0.18 wt.%.

【0035】鋼板を熱間圧延する鋼片を、連続鋳造スラ
ブに限定した理由は、生産性およびコストの観点から有
利であるからである。更に、連続鋳造過程で軽圧下を施
すことが、本発明の特徴の1つである。凝固末期にスラ
ブに数%の圧下を施すことにより、合金元素が濃化した
溶鋼が、スラブのクレ−タ内でマクロ的に対流する現象
が抑制されて、スラブの厚さ中央部のC、Mn、Pおよ
びS等の合金元素の濃化が軽減する。所謂中央偏析軽減
効果がある。Caを添加した場合でも、軽圧下鋳造をし
ないため、Sの中央偏析が著しいと、巨大なCaS介在
物やクラスタ−状のCaS介在物が形成し易い。このよ
うな鋼板では、切欠き付き窓型十字試験において割れが
発生している(表3中、A7およびA9参照)。
The reason why the steel slab for hot rolling the steel sheet is limited to the continuous cast slab is that it is advantageous from the viewpoint of productivity and cost. Furthermore, it is one of the features of the present invention to apply light reduction in the continuous casting process. By subjecting the slab to several percent reduction at the end of solidification, the phenomenon of molten steel in which the alloy elements are concentrated is prevented from convectively macroscopically in the slab crater is reduced. The concentration of alloying elements such as Mn, P and S is reduced. There is a so-called center segregation reducing effect. Even when Ca is added, since casting under light rolling is not performed, if the central segregation of S is remarkable, huge CaS inclusions or cluster-like CaS inclusions are easily formed. In such a steel plate, cracks occur in the notched window cross test (see A7 and A9 in Table 3).

【0036】次に、鋼板の圧延および冷却条件の限定理
由について説明する。鋼板の強度を確保するために、圧
延前にスラブ中の炭・窒化物を十分に固溶させることが
重要となる。そのため、圧延加熱温度を1050°C以
上に限定した。
Next, the reasons for limiting the rolling and cooling conditions of the steel sheet will be described. In order to secure the strength of the steel sheet, it is important to sufficiently dissolve the carbon and nitride in the slab before rolling. Therefore, the rolling heating temperature was limited to 1050 ° C. or higher.

【0037】本発明法による鋼材は、PCM≦0.20w
t.%と合金元素の含有量が低いため、60キロ級鋼とし
て十分な強度を確保するためには、2相域圧延によ
り、フェライトを加工硬化させるか、加速冷却によ
り、ベイナイト主体の組織にするかの何れかが必要とな
る。
The steel according to the method of the present invention is, P CM ≦ 0.20w
Since the content of alloying elements is low and the content of alloying elements is low, in order to secure sufficient strength as a 60 kg class steel, ferrite is work-hardened by two-phase rolling or accelerated cooling to form a bainite-based structure. Is required.

【0038】先ず、2相域圧延の場合、累積圧下率が
30%未満では、上述の加工硬化が不十分で、PCM
0.20wt.%の範囲では、TS≧570MPaを満たす
ことが難しい。一方、累積圧下率が70%を超えると、
(001)<110>集合組織が著しく発達し、十字溶
接部の割れが発生する。
First, in the case of two-phase zone rolling, if the cumulative rolling reduction is less than 30%, the above-mentioned work hardening is insufficient, and P CM
Within the range of 0.20 wt.%, It is difficult to satisfy TS ≧ 570 MPa. On the other hand, when the cumulative rolling reduction exceeds 70%,
(001) <110> Texture remarkably develops, and cracks occur in the cruciform weld.

【0039】圧延仕上温度については、650°C未満
になると、(001)<110>集合組織が著しく発達
し、十字溶接部の割れが発生し易くなる。
When the rolling finishing temperature is lower than 650 ° C., the (001) <110> texture is remarkably developed, and the cruciform weld is liable to crack.

【0040】以上より、2相域圧延の条件としては、累
積圧下率を30〜70%の範囲内に、熱間圧延仕上温度
を650°C以上に限定した。
From the above, as the conditions for the two-phase rolling, the cumulative rolling reduction was limited to a range of 30 to 70% and the hot rolling finishing temperature was limited to 650 ° C. or higher.

【0041】次に、γ域圧延の場合、γ域で圧延を終
了すると、(001)<110>集合組織を形成せず、
十字溶接部の割れ発生の抑制に有効である。更に、その
後、加速冷却することにより強度向上を図ることができ
る。PCM≦0.20wt.%の低合金鋼では、冷却速度3°
C/s未満で加速冷却すると、フェライトの面積率が多
くなり、TS≧570MPaを満たすことが困難とな
る。ところが、冷却速度3°C/sで加速冷却しても、
加速冷却停止温度が600°C超では、フェライトの面
積率が多くなり、TS≧570MPaを満たすことが困
難となり、一方、加速冷却停止温度が400°C未満で
は、鋼板の中央偏析部が非常に硬化し、水素割れを助長
する。
Next, in the case of γ-region rolling, when rolling is completed in the γ region, no (001) <110> texture is formed,
It is effective in suppressing the occurrence of cracks in the cross weld. Further, after that, the strength can be improved by accelerated cooling. The P CM ≦ 0.20wt.% Of low alloy steels, the cooling rate 3 °
When accelerated cooling at less than C / s, the area ratio of ferrite increases, making it difficult to satisfy TS ≧ 570 MPa. However, even when accelerated cooling at a cooling rate of 3 ° C / s,
If the accelerated cooling stop temperature is higher than 600 ° C, the area ratio of ferrite is increased, and it becomes difficult to satisfy TS ≧ 570 MPa. On the other hand, if the accelerated cooling stop temperature is lower than 400 ° C, the central segregation portion of the steel sheet is very small. Hardens and promotes hydrogen cracking.

【0042】以上より、γ域圧延の場合の加速冷却の条
件としては、γ域仕上げの圧延直後から、3°C/s以
上の冷却速度で加速冷却し、400〜600°Cの範囲
内の温度で冷却を停止するものと限定した。
As described above, the conditions for accelerated cooling in the case of γ-region rolling are as follows: immediately after rolling in the γ-region finish, accelerated cooling is performed at a cooling rate of 3 ° C./s or more. The cooling was stopped at the temperature.

【0043】なお、本発明により製造された鋼板は、十
字溶接部の貫通板だけでなく、これと同様な使用条件と
なる部位、即ち、鋼板の板厚方向に引張応力が働く溶接
継手部においても優れた効果を発揮することはいうまで
もない。
The steel sheet manufactured according to the present invention can be used not only in the penetration plate of the cruciform welded portion but also in a part having the same use condition as that of the steel plate, that is, in a welded joint part where a tensile stress acts in the thickness direction of the steel sheet. Needless to say, they also exhibit excellent effects.

【0044】[0044]

【実施例】次に、この発明による溶接構造用鋼板の製造
方法およびこれにより得られた鋼板を、実施例により、
更に詳細に説明する。表4および表5に、本発明の範囲
内の条件で製造した鋼板(以下、本発明供試材とい
う)、および本発明の範囲外の条件で製造した鋼板(以
下、比較用供試材という)についての化学成分組成、ス
ラブの鋳造法、鋼板の圧延・冷却条件および板厚を示
す。
Next, a method for manufacturing a steel sheet for a welded structure according to the present invention and a steel sheet obtained by the method will be described by way of examples.
This will be described in more detail. Tables 4 and 5 show that a steel sheet manufactured under the conditions within the scope of the present invention (hereinafter referred to as the present invention test material) and a steel sheet manufactured under conditions outside the scope of the present invention (hereinafter referred to as the comparative test material). ) Shows the chemical composition, the slab casting method, the rolling and cooling conditions of the steel sheet, and the sheet thickness.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】[0046]

【表5】 [Table 5]

【0047】同表の各供試材から、所定の試験片を調製
し、引張強度(TS)、シャルピ−衝撃試験(0°Cの
吸収エネルギ−: V0 )、Z方向引張試験(絞り
値)、斜めy形溶接割れ試験(割れ防止予熱温度)、お
よび切欠き付き窓型十字試験を実施した。斜めy形溶接
割れ試験は、JISZ3158に準拠して実施した。表
6にその試験結果を示す。同表より、下記事項がわか
る。
[0047] From each sample of the same table, to prepare a predetermined specimen, tensile strength (TS), Charpy - impact test (absorption energy of 0 ° C -: V E 0 ), Z -direction tensile test (aperture Value), an oblique y-shaped welding crack test (preheating temperature for preventing cracking), and a window-shaped cross test with a notch. The oblique y-shaped weld cracking test was performed according to JISZ3158. Table 6 shows the test results. The table shows the following items.

【0048】[0048]

【表6】 [Table 6]

【0049】本発明供試材については、60キロ級鋼と
しての十分な強度(TS≧570MPa)を有してい
る。靱性も良好である。但し、加速冷却材(C1,E
1,G1,H1,K1およびL1)の方が、2相域圧延
材(B1,D1,F1,I1,J1およびM1)より
も、僅かに優れた靱性値を示している。Z方向絞り値も
70%以上と良好である。y割れ防止予熱温度も25°
C以下であり、予熱せずに溶接することができることが
確認された。そして、本発明の課題である十字溶接部の
割れ発生防止に関しても、切欠き付き窓型十字試験で割
れの発生が皆無であり、非常に優れていることがわか
る。
The test material of the present invention has a sufficient strength (TS ≧ 570 MPa) as a 60 kg class steel. Good toughness. However, accelerated coolant (C1, E
1, G1, H1, K1 and L1) show slightly better toughness values than the two-phase rolled material (B1, D1, F1, I1, J1 and M1). The aperture value in the Z direction is as good as 70% or more. Preheating temperature for preventing cracking is also 25 °
C or less, and it was confirmed that welding could be performed without preheating. Regarding the prevention of cracks in the cruciform welds, which is the subject of the present invention, no cracks were generated in the notch cross-shaped cruciform test, which is very excellent.

【0050】これに対して、比較用供試材については、
下記の通り十字継手部の割れ等が認められ、溶接構造用
鋼板として劣っている。B2〜M2については、化学成
分組成は、本発明の範囲内にあるが、その他の条件が、
本発明の範囲外にあるものである。 ・B2およびC2は、連続鋳造工程において軽圧下を実
施していないため、切欠付き窓型十字試験で割れが発生
している。 ・D2は、2相域圧延条件が本発明の範囲外である(累
積圧下率が過剰で、圧延仕上温度が低過ぎ)ため、切欠
付き窓型十字試験で割れが発生している。 ・E2は、軽圧下鋳造を実施していないため、切欠付き
窓型十字試験で割れが発生している。また、加速冷却速
度が遅すぎるため、強度が不足している。 ・G2は、2相域圧延後、100°Cまで加速冷却を行
っているため、中央偏析部が著しく硬化し、切欠付き窓
型十字試験で割れが発生している。また、靱性値も劣っ
ている。 ・G3は、軽圧下鋳造を実施していないため、切欠付き
窓型十字試験で割れが発生している。また、2相域での
累積圧下率が不足しているため、60キロ級鋼としては
強度が不十分である。 ・L2も、200°Cまで加速冷却を行っており、中央
偏析部が著しく硬化し、切欠付き窓型十字試験で割れが
発生しており、靱性が劣っている。・NO.M2は、軽圧
下鋳造を実施していないため、切欠付き窓型十字試験で
割れが発生している。また、1000°Cという低温加
熱のため、炭・窒化物が十分に溶解していない状態で圧
延したため、圧延後の析出強化の効果が減少し、強度が
不足している。
On the other hand, for the test material for comparison,
Cracks and the like at the cruciform joint were observed as shown below, and it was inferior as a steel plate for welded structures. For B2 to M2, the chemical composition is within the scope of the present invention, but other conditions are as follows:
It is outside the scope of the present invention. -Since B2 and C2 were not subjected to light reduction in the continuous casting process, cracks occurred in the notched window-type cross test. D2 has a crack in a notched window cross test because the two-phase rolling condition is outside the range of the present invention (the cumulative rolling reduction is excessive and the rolling finish temperature is too low). -Since E2 did not perform light reduction casting, cracks occurred in the notched window cross test. Further, the strength is insufficient because the accelerated cooling rate is too slow. -G2 is subjected to accelerated cooling to 100 ° C after rolling in the two-phase region, so that the central segregated portion is extremely hardened and cracks are generated in a notched window cross test. Also, the toughness value is inferior.・ G3 has not been subjected to light pressure casting, so cracks have occurred in the notch cross-shaped window test. Further, since the cumulative rolling reduction in the two-phase region is insufficient, the strength of the 60-kg class steel is insufficient. -L2 is also accelerated and cooled to 200 ° C, the center segregation part is extremely hardened, cracks are generated in a notched window cross test, and the toughness is poor.・ No.M2 has not been subjected to light pressure casting, so cracks have occurred in the notch cross-shaped window test. In addition, since heating was performed at a low temperature of 1000 ° C., rolling was performed in a state where carbon and nitride were not sufficiently dissolved, the effect of precipitation strengthening after rolling was reduced, and the strength was insufficient.

【0051】下記N2〜Q2については、圧延条件およ
び冷却条件は、本発明の範囲内にあるが、化学成分組成
が本発明の範囲外にあり、更に、鋳造条件も本発明の範
囲外にあるものを含むものである。 ・N2は、Caを添加し硫化物の球状化を図っている
が、Ca/Sが大き過ぎるため、CaSのクラスタ−を
形成している。そのため、切欠付き窓型十字試験で割れ
が発生している。 ・O2は、軽圧下鋳造を施していないので、切欠付き窓
型十字試験で割れが発生している。更に、PCM値が高過
ぎるため、斜めy割れ防止予熱温度が50°Cと高く劣
っている。 ・P2は、S含有量が、0.0006wt.%と非常に低い
にもかかわらずCaを添加していないため、圧延方向に
伸長したMnS介在物が存在し、切欠付き窓型十字試験
で割れが発生している。 ・Q2は、軽圧下鋳造を施していず、C含有量が高過ぎ
るため、中央偏析部が硬化し、切欠付き窓型十字試験で
割れが発生している。また、PCM値が高過ぎるため、斜
めy割れ防止予熱温度が50°Cと高く劣っている。
Regarding the following N2 to Q2, rolling conditions and cooling conditions are within the scope of the present invention, but the chemical composition is outside the scope of the present invention, and the casting conditions are also outside the scope of the present invention. Things. N2 adds Ca to make sulfides spherical, but Ca / S is too large to form CaS clusters. For this reason, cracks have occurred in the notched window cross test. -Since O2 is not subjected to light reduction casting, cracks have occurred in a notch window type cross test. Furthermore, since P CM value is too high, oblique y-break preventing preheating temperature is inferior high as 50 ° C.・ P2 has no MnS inclusions extending in the rolling direction because Ca content is not added even though the S content is very low, that is, 0.0006 wt.%. Has occurred. -In Q2, the casting under light pressure was not performed, and the C content was too high, so that the central segregated portion was hardened and cracks were generated in a notched window cross test. Also, since P CM value is too high, oblique y-break preventing preheating temperature is inferior high as 50 ° C.

【0052】上述したように、本発明の範囲内の条件下
で製造された鋼板は、いずれも切欠付き窓型十字試験で
割れは発生せず、しかも60キロ級鋼の溶接構造用鋼板
として優れたものであった。これに対して、1つでも本
発明の範囲外の条件を含んで製造された鋼板は、切欠付
き窓型十字試験で割れが発生した。また、これらの中に
は60キロ級鋼として強度が不足するもの、靱性が劣る
もの、あるいはy割れ防止予熱温度が劣るものもあっ
た。
As described above, any of the steel sheets manufactured under the conditions within the scope of the present invention does not crack in the notch cross-shaped cross test, and is excellent as a 60 kg-class steel sheet for welded structures. It was. On the other hand, a steel sheet manufactured under any one of the conditions out of the range of the present invention cracked in the notch cross-shaped cross test. Some of these steels lacked strength, were poor in toughness, or were poor in y-break prevention preheating temperature as a 60-kg class steel.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
CM≦0.20wt.%という合金成分含有量の低い化学成
分組成を前提にした60キロ級鋼板の製造方法に関し、
Ca含有量を適正範囲内に限定して硫化物介在物を球状
化し、連続鋳造において軽圧下を施して中央偏析を軽減
し、2相域圧延条件あるいは加速冷却条件を適正化して
強度を確保しつつ過度の(001)<110>集合組織
の形成を抑制した。その結果、十字溶接部の貫通板、T
字溶接部あるいはヘリ溶接部等に使用されても、割れの
発生を抑制し得る溶接構造用鋼板を製造する方法を提供
することができる、工業上有用な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention,
Relates to a process for the preparation of P CM ≦ 0.20wt.% 60-kilogram steel sheet assumes a low chemical composition of the alloy component content of,
The sulfide inclusions are made spherical by limiting the Ca content to within an appropriate range, reduce the central segregation by applying light reduction in continuous casting, and secure the strength by optimizing the two-phase region rolling conditions or accelerated cooling conditions. In addition, the formation of excessive (001) <110> texture was suppressed. As a result, the penetration plate of the cross weld, T
An industrially useful effect that can provide a method for manufacturing a steel plate for a welded structure that can suppress the occurrence of cracks even when used in a U-shaped welded portion or a helicoidal welded portion is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実構造物における十字溶接継手の貫通板に発生
した割れを説明する概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a crack generated in a through plate of a cross weld joint in an actual structure.

【図2】本発明の試験で採用した切欠き付き窓型試験体
の概略平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view of a window-type specimen with a notch employed in the test of the present invention.

【図3】本発明の試験で採用した切欠き付き窓型試験体
の概略正面図である。
FIG. 3 is a schematic front view of a window-type specimen with a notch employed in the test of the present invention.

【図4】本発明の試験で採用した切欠き付き窓型試験体
の概略側面図である。
FIG. 4 is a schematic side view of a window-type specimen with a notch employed in the test of the present invention.

【図5】図2のA−A断面の詳細図であって、拘束板に
差し込み試験板を差し込んだ状態を示す詳細図である。
5 is a detailed view of an AA cross section of FIG. 2, showing a state in which an insertion test plate is inserted into a restraining plate.

【図6】本発明の試験で採用した切欠き付き窓型十字試
験法における溶接パススケジュ−ルを説明する概略縦断
面図である。
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a welding pass schedule in a window type cross test with a notch employed in the test of the present invention.

【図7】本発明の試験で採用した切欠き付き窓型十字試
験で発生した割れの状態を説明する、溶接試験体の概略
縦断面模式図である。
FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of a welded test piece for explaining a state of a crack generated in a notched window type cross test adopted in the test of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 貫通板、 1a 差し込み試験板、 2 割れ、 3 拘束板、 4 溶接金属、 5 切欠き、 6 ギャップ。 1 penetrating plate, 1a insertion test plate, 2 crack, 3 restraint plate, 4 weld metal, 5 notch, 6 gap.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−270333(JP,A) 特開 昭63−317624(JP,A) 特開 平2−254119(JP,A) 特開 平3−44417(JP,A) 特開 平5−239594(JP,A) 特開 平5−212439(JP,A) 善、大野、関野、岩崎”未溶着欠陥を 有する十字溶接継手の疲労強度”,溶接 学会全国大会講演概要,No.31,P. 272−273(1982) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 8/00 - 8/02 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-270333 (JP, A) JP-A-63-317624 (JP, A) JP-A-2-254119 (JP, A) JP-A-3-44417 (JP) , A) JP-A-5-239594 (JP, A) JP-A-5-212439 (JP, A) Zen, Ohno, Sekino, Iwasaki, "Fatigue strength of cruciform welded joints with unwelded defects", National Meeting of the Japan Welding Society Summary of lecture, No. 31, P. 272-273 (1982) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C21D 8/00-8/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 炭素(C) :0.06〜0.09 wt.% 、 珪素(Si) :0.5 wt.%以下、 マンガン(Mn) :1.0〜1.7 wt.% 、 燐(P) :0.02 wt.% 以下、 硫黄(S) :0.002 wt.% 以下、 カルシウム(Ca) :Ca/Sとして、0.5〜2.0、 ボロン(B) :0.0002 wt.% 以下、および、 可溶性アルミニウム(sol.Al):0.005〜0.060 wt.% 、 を含有し、更に、 ニオブ(Nb) :0.005〜0.04 wt.% 、 バナジウム(V) :0.02〜0.1 wt.% 、および、 チタン(Ti) :0.005〜0.10 wt.% 、 の析出硬化元素群の内より少なくとも1種を含有し、 且つ、下記(1)式: PCM=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60 +Cr/20+Mo/15+V/10+5B・・・(1) によって表わされるPCMが0.20 wt.% 以下を
満たし、残部が実質的に鉄(Fe)よりなる低炭素低合
金鋼の軽圧下連続鋳造スラブを調製し、前記スラブを1
050°C以上の温度に加熱し熱間圧延し、前記熱間圧
延において、Ar3 変態点以下の温度で累積圧下率3
0〜70%の範囲内の圧下を施し、650°C以上の温
度で前記熱間圧延を終了することを特徴とする、十字溶
接継手特性に優れた溶接構造用鋼板の製造方法。
1. Carbon (C): 0.06 to 0.09 wt. %, Silicon (Si): 0.5 wt. % Or less, manganese (Mn): 1.0 to 1.7 wt. %, Phosphorus (P): 0.02 wt. % Or less, sulfur (S): 0.002 wt. % Or less, calcium (Ca): 0.5 to 2.0 as Ca / S, boron (B): 0.0002 wt. % Or less, and soluble aluminum (sol. Al): 0.005 to 0.060 wt. %, And niobium (Nb): 0.005 to 0.04 wt. %, Vanadium (V): 0.02 to 0.1 wt. %, And titanium (Ti): 0.005 to 0.10 wt. %, And at least one element selected from the group consisting of precipitation hardening elements, and the following formula (1): PCM = C + Mn / 20 + Si / 30 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20 + Mo / 15 + V / 10 + 5B (1) The PCM represented is 0.20 wt. % Or less, the balance being substantially low iron and low alloy steel of low alloy continuously consisting of iron (Fe) under light pressure is prepared.
It is heated to a temperature of 050 ° C. or higher and hot rolled. In the hot rolling, the cumulative rolling reduction is 3 at a temperature lower than the Ar3 transformation point.
Subjected to pressure in the range of 0% to 70%, characterized by terminating the hot rolling at 650 ° C or higher, cross soluble
Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent joint characteristics .
【請求項2】前記低炭素低合金鋼は、 銅(Cu) :0.5 wt.%以下、 ニッケル(Ni) :0.5 wt.%以下、 クロム(Cr) :0.5 wt.%以下、および、 モリブデン(Mo) :0.3 wt.%以下、 の内より少なくとも1種を更に含有する請求項1記載の
十字溶接継手特性に優れた溶接構造用鋼板の製造方法。
2. The low-carbon low-alloy steel comprises copper (Cu): 0.5 wt. % Or less, nickel (Ni): 0.5 wt. % Or less, chromium (Cr): 0.5 wt. % Or less, and molybdenum (Mo): 0.3 wt. % Or less, at least one of the following:
Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics .
【請求項3】 炭素(C) :0.06〜0.09 wt.% 、 珪素(Si) :0.5 wt.% 以下、 マンガン(Mn) :1.0〜1.7 wt.% 、 燐(P) :0.02 wt.% 以下、 硫黄(S) :0.002 wt.% 以下、 カルシウム(Ca) :Ca/Sとして、0.5〜2.0、 ボロン(B) :0.0002 wt.% 以下、および、 可溶性アルミニウム(sol.Al):0.005〜0.060 wt.% 、 を含有し、更に、 ニオブ(Nb) :0.005〜0.04 wt.% 、 バナジウム(V) :0.02〜0.1 wt.% 、および、 チタン(Ti) :0.005〜0.10 wt.% 、 の析出硬化元素群の内より少なくとも1種を含有し、 且つ、下記(1)式: PCM=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60 +Cr/20+Mo/15+V/10+5B・・・(1) によって表わされるPCMが0.20 wt.% 以下を
満たし、残部が実質的に鉄(Fe)よりなる低炭素低合
金鋼の軽圧下連続鋳造スラブを調製し、前記スラブを1
050°C以上の温度に加熱し熱間圧延をし、前記熱間
圧延において、Ar3 変態点以上の温度で圧延を終了
し、前記圧延終了の直後から冷却速度3°C/S以上で
水冷し、400〜600°Cの範囲内の温度で前記水冷
を停止し、その後放冷することを特徴とする、十字溶接
継手特性に優れた溶接構造用鋼板の製造方法。
3. Carbon (C): 0.06 to 0.09 wt. %, Silicon (Si): 0.5 wt. % Or less, manganese (Mn): 1.0 to 1.7 wt. %, Phosphorus (P): 0.02 wt. % Or less, sulfur (S): 0.002 wt. % Or less, calcium (Ca): 0.5 to 2.0 as Ca / S, boron (B): 0.0002 wt. % Or less, and soluble aluminum (sol. Al): 0.005 to 0.060 wt. %, And niobium (Nb): 0.005 to 0.04 wt. %, Vanadium (V): 0.02 to 0.1 wt. %, And titanium (Ti): 0.005 to 0.10 wt. %, And at least one element selected from the group consisting of precipitation hardening elements, and the following formula (1): PCM = C + Mn / 20 + Si / 30 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20 + Mo / 15 + V / 10 + 5B (1) The PCM represented is 0.20 wt. % Or less, the balance being substantially low iron and low alloy steel of low alloy continuously consisting of iron (Fe) under light pressure is prepared.
It is heated to a temperature of 050 ° C. or higher to perform hot rolling. In the hot rolling, the rolling is completed at a temperature of the Ar3 transformation point or higher, and immediately after the end of the rolling, water is cooled at a cooling rate of 3 ° C./S or higher. stops the water cooling at a temperature in the range of 400 to 600 ° C, characterized by subsequently cooling, cross welding
Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent joint characteristics .
【請求項4】前記低炭素低合金鋼は、 銅(Cu) :0.5 wt.%以下、 ニッケル(Ni) :0.5 wt.%以下、 クロム(Cr) :0.5 wt.%以下、および、 モリブデン(Mo) :0.3 wt.%以下、 の内より少なくとも1種を更に含有する請求項3記載の
十字溶接継手特性に優れた溶接構造用鋼板の製造方法。
4. The low-carbon low-alloy steel comprises copper (Cu): 0.5 wt. % Or less, nickel (Ni): 0.5 wt. % Or less, chromium (Cr): 0.5 wt. % Or less, and molybdenum (Mo): 0.3 wt. % Or less, at least one of the following:
Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics .
JP24188694A 1994-09-09 1994-09-09 Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics Expired - Fee Related JP3156525B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24188694A JP3156525B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24188694A JP3156525B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0873934A JPH0873934A (en) 1996-03-19
JP3156525B2 true JP3156525B2 (en) 2001-04-16

Family

ID=17081017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24188694A Expired - Fee Related JP3156525B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3156525B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5673171B2 (en) * 2011-02-09 2015-02-18 Jfeスチール株式会社 Method for producing high carbon high Mn steel
CN110303066B (en) * 2019-07-31 2021-01-26 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Steel for petroleum casing pipe with high transverse impact energy and manufacturing method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61270333A (en) * 1985-05-23 1986-11-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of high tensile steel having excellent cod characteristic in weld zone
JPS63317624A (en) * 1988-05-19 1988-12-26 Kawasaki Steel Corp Production of steel product having excellent hydrogen induced cracking resistance
JPH06104861B2 (en) * 1989-03-28 1994-12-21 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of V added high toughness high strength steel sheet
JPH0344417A (en) * 1989-07-11 1991-02-26 Nippon Steel Corp Production of thick steel plate for welded structure having excellent internal quality

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
善、大野、関野、岩崎"未溶着欠陥を有する十字溶接継手の疲労強度",溶接学会全国大会講演概要,No.31,P.272−273(1982)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0873934A (en) 1996-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI478785B (en) High heat input welding steel
EP2272994A1 (en) High-tensile strength steel and manufacturing method thereof
EP1108495B1 (en) Welding material and a method of producing welded joint
EP1533392B1 (en) Steel product for high heat input welding and method for production thereof
JP3770106B2 (en) High strength steel and its manufacturing method
US5964964A (en) Welded joint of high fatigue strength
JP3802810B2 (en) Steel for welded structures having no dependence on heat input of HAZ toughness and method for manufacturing
KR20170052654A (en) Thick steel plate for tank giving weld heat affected zone with excellent toughness
JP3569314B2 (en) Steel plate for welded structure excellent in fatigue strength of welded joint and method of manufacturing the same
JPH0860292A (en) High tensile strength steel excellent in toughness in weld heat-affected zone
JPH03236419A (en) Production of thick steel plate excellent in toughness in weld heat-affected zone and lamellar tear resistance
JP4276576B2 (en) Thick high-strength steel sheet with excellent heat input and heat-affected zone toughness
JP3487262B2 (en) High strength thick steel plate excellent in CTOD characteristics and method for producing the same
JP3156525B2 (en) Manufacturing method of steel plate for welded structure with excellent cross weld joint characteristics
EP1026276A1 (en) Rolled steel product excellent in weatherability and fatigue resisting characteristic and method of production thereof
JP3879607B2 (en) Welded structural steel with excellent low temperature toughness
JP2004162085A (en) Steel plate with excellent fatigue crack propagation resistance, and its manufacturing method
JP2950076B2 (en) Steel for welded structures
JP2541070B2 (en) Method for producing high nickel alloy clad steel sheet with excellent brittle fracture propagation stopping properties of base material
JP4433844B2 (en) Method for producing high strength steel with excellent fire resistance and toughness of heat affected zone
EP2801638B1 (en) Steel material for high-heat-input welding
WO2000075388A1 (en) High-tension steel material with excellent suitability for welding with high-energy-density heat source and welded structure thereof
JP4299431B2 (en) High CTOD guaranteed low temperature steel
JP2743765B2 (en) Cr-Mo steel plate for pressure vessel and method for producing the same
JP3793388B2 (en) Steel for large heat input welding for earthquake resistant buildings

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees